FR2938938A1

FR2938938A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A MECHANICAL ACTUATOR WITH PROGRESSIVITY MECHANISM

Info

Publication number: FR2938938A1
Application number: FR0858055A
Authority: FR
Inventors: Edouard Negre
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2010-05-28
Also published as: WO2010061100A3; WO2010061100A2

Abstract

Dispositif de pilotage (16) pour actionneur mécanique (1) avec mécanisme de progressivité (4) de l'effort transmis à une interface d'actionnement (12). Le dispositif comprend un moyen de calcul (17) d'une consigne de position d'un moteur d'entraînement de l'actionneur. Ledit moyen de calcul (17) est relié à un moyen de détermination d'une consigne d'effort (F*(t)) à appliquer par l'interface d'actionnement (12) de l'actionneur. Ledit moyen de calcul est apte à calculer une première consigne (θ (t)) de position moteur en fonction de ladite consigne d'effort.Steering device (16) for mechanical actuator (1) with progressive mechanism (4) of the force transmitted to an actuating interface (12). The device comprises means for calculating (17) a position setpoint of an actuator drive motor. Said calculation means (17) is connected to means for determining a force reference (F * (t)) to be applied by the actuator operating interface (12). Said calculation means is able to calculate a first setpoint (θ (t)) of the engine position as a function of said effort setpoint.

Description

B08-1934FR - EGA/EVH PJ 9190BR B08-1934EN - EGA / EVH PJ 9190BR

Société par actions simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Procédé et dispositif de pilotage d'un actionneur mécanique avec mécanisme de progressivité Invention de : NEGRE Edouard Simplified joint stock company known as: RENAULT s.a.s. Method and device for controlling a mechanical actuator with progressivity mechanism Invention of: NEGRE Edouard

Procédé et dispositif de pilotage d'un actionneur mécanique avec mécanisme de progressivité L'invention concerne le domaine des actionneurs tels que des actionneurs, notamment les actionneurs pour transmission ou boîte de vitesses de véhicule automobile et en particulier les procédés et dispositifs de pilotage de tels actionneurs. De tels actionneurs agissent par un doigt entraîné en translation et/ou en rotation par un moteur d'entraînement électrique. Le doigt coopère avec des organes de la transmission tels que des embrayages à disque sec et à diaphragme élastique, des embrayages multidisques à huile, des synchroniseurs à crabot, des coupleurs à cône ou à disque de friction, des dispositifs de changement de mode de transmission ou des freins. The invention relates to the field of actuators such as actuators, especially actuators for transmission or gearbox of a motor vehicle and in particular the methods and devices for controlling such devices. actuators. Such actuators act by a finger driven in translation and / or in rotation by an electric drive motor. The finger cooperates with transmission members such as dry disk clutches and elastic diaphragm clutches, multi-disk oil clutches, clutch synchronizers, cone or friction disk couplers, transmission mode changing devices. or brakes.

D'une manière générale, les organes actionnés comprennent un corps dont le changement de position s'accompagne d'un changement d'état de l'organe. Le doigt de l'actionneur doit exercer un effort sur le corps de l'organe pour faire changer d'état ledit organe. L'activation de certains actionneurs consiste à maintenir une tension d'alimentation du moteur jusqu'à ce qu'un capteur de fin de course indique que la transition a bien eu lieu. De tels actionneurs ne conviennent pas pour des organes nécessitant un effort d'actionnement important sur une distance réduite de la course de transition. En effet, certains synchroniseurs à crabot sont équipés de dispositifs dits d'interdiction qui bloquent la translation du baladeur tant que les vitesses de rotation de part et d'autre du dispositif ne sont pas égales. L'effort exercé par le baladeur sur un levier provoque un freinage relatif entre la roue libre et le moyeu du synchroniseur. Lorsque ces derniers sont synchrones, le dispositif d'interdiction se rétracte et le baladeur continue sa translation en coopérant avec des crabots de la roue libre. Autrement dit, l'actionnement d'un tel synchroniseur comprend successivement une phase d'approche, une phase de freinage relatif et une phase de crabotage. Dans cette phase de freinage, ou de synchronisation, le baladeur ne se déplace pas mais l'effort d'actionnement doit pouvoir être maîtrisé et précisément contrôlé. L'invention concerne en particulier des actionneurs équipés d'un mécanisme de progressivité utilisé notamment pour les synchroniseurs à crabot, et permettant la limitation et/ou le contrôle de l'effort d'actionnement dans la phase de freinage. La demande de brevet FR 2 861 153 décrit un tel actionneur. Celui-ci comprend un moteur électrique et un ressort situé entre le moteur électrique et la tige de sortie de l'actionneur qui peut être l'axe de fourchette, ou un axe de commande. Dans cet actionneur, le mécanisme de progressivité se comporte comme un limiteur d'effort exercé par la tige de sortie. Lorsque la tige de sortie pousse le baladeur du synchroniseur à crabot précédemment décrit, l'effort exercé par l'actionneur augmente au moment où le dispositif d'interdiction bloque le baladeur, et se réduit durant la phase de crabotage. Cet effort est limité par la déformation du mécanisme de progressivité. L'inconvénient d'un tel actionneur équipé d'un mécanisme de progressivité est que la limitation d'effort est figée. Cela ne convient pas pour piloter des organes ayant des profils différents d'actionnement. Par exemple, de tels actionneurs ne sont pas adaptés à actionner un embrayage selon une position de sélection et un synchroniseur à crabot selon une autre direction d'actionnement ou une autre position de sélection. Une autre application requière elle aussi de s'adapter à différentes conditions d'usage. Lorsqu'un conducteur de véhicule veut une accélération rapide du véhicule, lors d'un dépassement par exemple, la durée des transitions de rapport doit être la plus courte possible. Des organes de couplage à friction sont alors fortement sollicités et peuvent s'user. Lorsque la même transition de rapport a lieu dans un contexte plus serein, il est dommage que la durée de transition soit la même. I1 y a intérêt à réduire l'usure des organes de couplage. In general, the actuated members comprise a body whose change of position is accompanied by a change of state of the organ. The finger of the actuator must exert a force on the body of the organ to change state said body. The activation of certain actuators consists in maintaining a supply voltage of the motor until a limit sensor indicates that the transition has taken place. Such actuators are not suitable for members requiring a large actuating force over a reduced distance of the transition stroke. Indeed, some clutch synchronizers are equipped with so-called interdiction devices that block the translation of the player as rotational speeds on both sides of the device are not equal. The force exerted by the player on a lever causes a relative braking between the freewheel and the hub of the synchronizer. When the latter are synchronous, the prohibition device retracts and the player continues its translation by cooperating with jaw of the freewheel. In other words, the actuation of such a synchronizer successively comprises an approach phase, a relative braking phase and a interconnection phase. In this phase of braking, or synchronization, the player does not move but the actuation force must be controlled and precisely controlled. The invention relates in particular to actuators equipped with a progressivity mechanism used in particular for clutch synchronizers, and for limiting and / or controlling the actuating force in the braking phase. Patent application FR 2 861 153 describes such an actuator. This includes an electric motor and a spring located between the electric motor and the output shaft of the actuator which may be the fork shaft, or a control shaft. In this actuator, the progressivity mechanism acts as a force limiter exerted by the output rod. When the output rod pushes the dog synchronizer of the previously described synchronizer, the force exerted by the actuator increases at the moment the interdiction device blocks the player, and is reduced during the phase of interconnection. This effort is limited by the distortion of the mechanism of progressiveness. The disadvantage of such an actuator equipped with a progressive mechanism is that the effort limitation is fixed. This is not suitable for driving members with different actuation profiles. For example, such actuators are not adapted to actuate a clutch in a selection position and a clutch synchronizer in another direction of operation or another selection position. Another application also needs to adapt to different conditions of use. When a vehicle driver wants a fast acceleration of the vehicle, for example when passing, the duration of the ratio transitions must be as short as possible. Friction coupling members are then strongly stressed and can wear out. When the same transition of relationship takes place in a more serene context, it is a pity that the duration of transition is the same. It is advantageous to reduce the wear of the coupling members.

L'invention propose un procédé et un dispositif de pilotage d'un actionneur mécanique avec mécanisme de progressivité qui remédie aux inconvénients précités et notamment, qui améliore la possibilité de l'actionneur de s'adapter à une gamme plus large d'utilisation. Selon un mode de réalisation, le dispositif de pilotage convient pour un actionneur mécanique avec mécanisme de progressivité de l'effort transmis à une interface d'actionnement. Le dispositif comprend un moyen de calcul d'une consigne de position d'un moteur d'entraînement de l'actionneur. Ledit moyen de calcul est relié à un moyen de détermination d'une consigne d'effort à appliquer par l'interface d'actionnement de l'actionneur. Ledit moyen de calcul est apte à calculer une première consigne de position moteur en fonction de ladite consigne d'effort. The invention proposes a method and a device for controlling a mechanical actuator with a progressive mechanism that overcomes the aforementioned drawbacks and in particular, which improves the possibility of the actuator to adapt to a wider range of use. According to one embodiment, the control device is suitable for a mechanical actuator with progressive force mechanism transmitted to an actuating interface. The device comprises a means for calculating a position setpoint of a drive motor of the actuator. Said calculation means is connected to means for determining a force setpoint to be applied by the actuator operating interface. Said calculation means is capable of calculating a first motor position setpoint as a function of said effort setpoint.

Le fait de tenir compte d'une consigne d'effort pour déterminer la consigne de position moteur permet de commander le moteur de l'actionneur de manière adaptée aux circonstances et au type d'organe à actionner. Par exemple, dans le cas précité d'organe de couplage à friction, une consigne élevée d'effort à appliquer sera privilégiée lorsqu'une accélération rapide est souhaitée, et une consigne modérée d'effort permettra de préserver la durée de vie de l'organe de couplage. Avantageusement, le dispositif comprend un premier capteur de position d'un élément de l'actionneur situé dynamiquement en amont du mécanisme de progressivité et un deuxième capteur de position de l'interface d'actionnement de l'actionneur, les premier et deuxième capteurs étant reliés au moyen de calcul. Avantageusement, le moyen de calcul de la consigne de position moteur est relié à une cartographie effort/course de l'actionneur et en particulier à la cartographie effort/course du mécanisme de progressivité. Le fait de mesurer la position en amont et en aval du mécanisme de progressivité permet de connaître à tout moment la position de l'interface d'actionnement et l'effort exercé grâce à la cartographie effort/déformation. Selon un mode de réalisation, le dispositif convient pour un actionneur présentant un jeu mécanique interne à l'actionneur ou dans le mécanisme commandé. Le moyen de calcul est relié à un moyen de détermination dudit jeu mécanique. Avantageusement, le moyen de calcul de la première consigne de position moteur comprend un filtre du premier ordre avec un décalage positif de la réaction initiale du filtre supérieur au demi jeu mécanique. Lorsque la chaîne cinématique entre le moteur et l'interface d'actionnement présente un jeu mécanique, le passage d'un effort exercé sensiblement nul à un effort exercé selon la consigne, présente un décalage temporel correspondant au temps nécessaire pour le moteur pour parcourir le jeu mécanique. Le fait d'utiliser un filtre avec un décalage positif de l'intensité de la réaction initiale du filtre permet de réduire ce décalage temporel sans modifier la convergence de l'asservissement de l'action vers la consigne d'effort à exercer. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un moyen de détermination d'une consigne de position de l'interface d'actionnement de l'actionneur, un moyen de calcul d'une deuxième consigne de position du moteur d'entraînement de l'actionneur en fonction de ladite consigne de position et un moyen de sélection de la première ou de la deuxième consigne de position moteur à appliquer. The fact of taking into account a force setpoint for determining the motor position setpoint makes it possible to control the motor of the actuator in a manner adapted to the circumstances and the type of member to be actuated. For example, in the aforementioned case of friction coupling member, a high effort setpoint to be applied will be preferred when rapid acceleration is desired, and a moderate effort setpoint will preserve the life of the coupling member. Advantageously, the device comprises a first position sensor of a dynamically located element of the actuator upstream of the progressivity mechanism and a second position sensor of the actuator actuation interface, the first and second sensors being related to the calculation means. Advantageously, the means for calculating the motor position setpoint is connected to a force / stroke mapping of the actuator and in particular to the effort / stroke mapping of the progressivity mechanism. Measuring the position upstream and downstream of the progressivity mechanism makes it possible to know at any time the position of the actuation interface and the force exerted by the effort / strain mapping. According to one embodiment, the device is suitable for an actuator having a mechanical clearance internal to the actuator or in the controlled mechanism. The calculation means is connected to a means for determining said mechanical clearance. Advantageously, the means for calculating the first motor position setpoint comprises a first-order filter with a positive offset of the initial reaction of the filter greater than the mechanical half-play. When the kinematic chain between the motor and the actuating interface has a mechanical clearance, the passage of a force exerted substantially zero to a force exerted according to the setpoint, has a time offset corresponding to the time required for the motor to travel the mechanical game. The fact of using a filter with a positive offset of the intensity of the initial reaction of the filter makes it possible to reduce this time shift without modifying the convergence of the servocontrol of the action towards the effort setpoint to be exerted. According to one embodiment, the device comprises a means for determining a position reference of the actuator actuation interface, a means for calculating a second position of the drive motor of the actuator. actuator according to said position setpoint and means for selecting the first or the second motor position setpoint to be applied.

Avantageusement, le moyen de calcul de la deuxième consigne de position moteur comprend un filtre du premier ordre. Lors de l'actionnement, les modifications de raideur de l'organe actionné perturbent l'entraînement de l'interface d'actionnement en raison du mécanisme de progressivité de l'actionneur. Par exemple, pour l'actionnement d'un embrayage sec avec diaphragme, l'état accouplé d'un embrayage a lieu pour une position donnée de l'actionneur. Autrement dit, la consigne de position de l'interface d'actionnement correspondant à l'enclenchement de l'embrayage présente la forme d'un échelon. Le filtre permet d'optimiser la course de l'interface d'actionnement sans provoquer d'à-coup dans l'effort à exercer. Cela permet de réduire les variations de déformation du mécanisme de progressivité et la perturbation associée pour le contrôleur d'asservissement. Ainsi, le filtre permet d'éviter que le mécanisme de progressivité n'entre en oscillation. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un système de contrôle de la position du moteur, apte à recevoir la consigne de position du moteur et à actionner le moteur d'entraînement de l'actionneur en fonction de paramètres limitants du moteur. Cela permet au courant de commande effectif du moteur de tenir compte de paramètres tels que la protection thermique, la limitation du courant de phase ou la gestion de défauts divers. Cela permet aussi l'initialisation de la mesure de position du moteur. Selon un autre aspect, l'invention porte aussi sur un actionneur mécanique comprenant un dispositif de pilotage. L'actionneur comprend en outre un moyen de guidage en translation de l'interface d'actionnement et d'un ressort élastique réalisant la fonction de progressivité. Une extrémité dudit ressort est fixée à l'interface d'actionnement et l'autre extrémité est entraînée en translation par un moteur électrique d'entraînement. Selon un autre aspect, l'invention porte aussi sur une boîte de vitesse comprenant un actionneur mécanique avec mécanisme de progressivité de l'effort transmis à une interface d'actionnement, l'actionneur étant piloté par le dispositif de pilotage. L'interface d'actionnement peut être constituée par un doigt de commande, une fourchette ou un crabot de fourchette. Selon un mode de réalisation, la boîte de vitesse comprend un embrayage avec diaphragme élastique et un synchroniseur à cône de friction, actionnés par un même actionneur et comprend un dispositif de pilotage dudit actionneur. Avantageusement, le dispositif de pilotage choisit d'actionner le synchroniseur à cône de friction à partir de la première consigne de position moteur et d'actionner l'embrayage à diaphragme à partir de la deuxième consigne de position moteur. Advantageously, the means for calculating the second motor position setpoint comprises a first-order filter. When actuated, the stiffness changes of the actuated member disturb the drive of the actuating interface due to the progressive mechanism of the actuator. For example, for the actuation of a dry clutch with diaphragm, the coupled state of a clutch takes place for a given position of the actuator. In other words, the position reference of the actuating interface corresponding to the engagement of the clutch is in the form of a rung. The filter optimizes the stroke of the actuating interface without causing jolts in the effort to exert. This makes it possible to reduce the variations in deformation of the progressivity mechanism and the associated perturbation for the servo controller. Thus, the filter makes it possible to prevent the progressivity mechanism from oscillating. According to one embodiment, the device comprises a system for controlling the position of the motor, able to receive the motor position setpoint and to actuate the drive motor of the actuator as a function of limiting parameters of the motor. This allows the actual motor control current to take into account such parameters as thermal protection, phase current limitation or miscellaneous fault management. This also allows the initialization of the motor position measurement. According to another aspect, the invention also relates to a mechanical actuator comprising a control device. The actuator further comprises a guide means in translation of the actuating interface and an elastic spring performing the progressivity function. One end of said spring is attached to the actuating interface and the other end is translationally driven by an electric drive motor. According to another aspect, the invention also relates to a gearbox comprising a mechanical actuator with progressivity mechanism of the force transmitted to an actuating interface, the actuator being controlled by the control device. The actuation interface may be constituted by a control finger, a fork or a fork dog. According to one embodiment, the gearbox comprises a clutch with elastic diaphragm and a friction cone synchronizer, actuated by the same actuator and comprises a device for controlling said actuator. Advantageously, the control device selects to actuate the friction cone synchronizer from the first motor position setpoint and to actuate the diaphragm clutch from the second motor position setpoint.

Ainsi, le même actionneur peut actionner des organes ayant des exigences d'actionnement différentes. Selon un mode de réalisation, la boîte de vitesse comprend un synchroniseur à crabot et dispositif d'interdiction et un synchroniseur à cône de friction, actionnés par un même actionneur et comprenant un dispositif de pilotage dudit actionneur. Selon un autre aspect, l'invention porte aussi sur un procédé de pilotage d'un actionneur mécanique avec mécanisme de progressivité, dans lequel on calcule une consigne de position d'un moteur d'entraînement de l'actionneur, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un premier mode de calcul prenant en compte une consigne d'effort à appliquer par l'actionneur. Avantageusement, on choisit un mode de calcul à appliquer à la consigne de position moteur parmi au moins trois modes de calcul possible, un deuxième mode de calcul possible prenant en compte une consigne de position de l'interface d'actionnement de l'actionneur, et un troisième mode de calcul possible prenant en compte alternativement une consigne de position de l'interface d'actionnement et une consigne d'effort à appliquer par l'actionneur. Thus, the same actuator can actuate bodies having different actuation requirements. According to one embodiment, the gearbox comprises a clutch synchronizer and interdiction device and a friction cone synchronizer, actuated by the same actuator and comprising a device for controlling said actuator. According to another aspect, the invention also relates to a method for controlling a mechanical actuator with a progressivity mechanism, in which a position setpoint of a drive motor of the actuator is calculated, characterized in that it comprises at least a first calculation mode taking into account a force setpoint to be applied by the actuator. Advantageously, a calculation mode is chosen to be applied to the motor position setpoint among at least three possible calculation modes, a second possible calculation mode taking into account a position reference of the actuator operating interface, and a third possible calculation mode taking into account alternatively a position setpoint of the actuating interface and a force setpoint to be applied by the actuator.

Avantageusement, on choisit le premier mode de calcul pour piloter un actionneur de coupleur à couplage par friction. Avantageusement, on choisit le deuxième mode de calcul pour piloter un actionneur d'embrayage avec diaphragme élastique. Avantageusement, on choisit le troisième mode de calcul pour piloter un synchroniseur à crabot et dispositif d'interdiction. Avantageusement, le troisième mode mixte de calcul présente une phase de calcul en fonction d'une consigne d'effort pendant la phase de synchronisation sous l'effet du dispositif d'interdiction, précédée et/ou suivie d'une phase de calcul en fonction d'une consigne de position ou de vitesse du doigt, correspondant aux phases d'approche et/ou de crabotage du synchroniseur. Selon un mode de réalisation, on mesure, au cours du temps, la position d'un élément de l'actionneur situé dynamiquement en amont du mécanisme de progressivité et la position de l'interface d'actionnement de l'actionneur. Avantageusement, lorsque le calcul prend en compte une consigne effort appliqué par l'interface d'actionnement, on prend également en compte le jeu mécanique de l'actionneur. Avantageusement, le calcul prend en compte une cartographie de la valeur de l'effort appliqué par l'interface d'actionnement en fonction de la déformation du mécanisme de progressivité, et donc en fonction de la variation, par rapport à l'état de l'actionneur au repos, de la distance entre l'élément amont et l'interface d'actionnement de l'actionneur. Avantageusement, on prend en compte les frottements dynamiques de l'actionneur en utilisant un filtre du premier ordre. Avantageusement, lorsque le calcul prend en compte une consigne de position de l'interface d'actionnement, on prend également en compte les frottements dynamiques de l'actionneur en utilisant un filtre du premier ordre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, selon lequel la figure 1 est un schéma d'un actionneur, de deux organes susceptibles d'être actionnés et du dispositif de pilotage de l'actionneur. Comme illustré sur la figure 1, l'actionneur 1 comprend un motoréducteur d'entraînement 2, un moyen de guidage en translation 3 et un mécanisme de progressivité 4. Le motoréducteur d'entraînement 2 comprend un moteur électrique 5, un réducteur à engrenage 6 et un système de contrôle 7 de l'alimentation du moteur 5. Le réducteur à engrenage 6 entraîne une vis sans fin 8 sur laquelle est monté un écrou 9 immobilisé en rotation par une rainure et d'une clavette conjuguée 10 s'étendant longitudinalement dans l'axe de la vis sans fin 8. Le moyen de guidage en translation 3 de l'écrou 9 est constitué par la vis sans fin 8 et le système de rainure/clavette 10. Tout autre moyen mécanique permettant de transformer la rotation du moteur électrique 5 en translation de l'écrou 9 est susceptible de convenir. Le mécanisme de progressivité pourrait également être un dispositif de raideur en torsion et fonctionner par déformation angulaire plutôt que linéaire. Dans ce cas, le guidage n'est plus réalisé selon un mouvement de translation mais de rotation. Le mécanisme de progressivité 4 comprend un ressort 11 et un moyeu 12 guidés en translation l'un et l'autre par la vis sans fin 8. Avantageusement, un système de rainure/clavette l0a permet d'empêcher la rotation du moyeu 12. Le moyeu 12 comprend également un doigt d'entraînement 12a et constitue une interface d'actionnement 12 de l'actionneur. Selon la position du doigt 12a, l'interface d'actionnement 12 peut entraîner soit un synchroniseur à cône de friction 13, soit, un embrayage sec à diaphragme 14 par l'intermédiaire de fourchettes 15 et 15a. Advantageously, the first calculation mode is chosen for controlling a friction coupling coupler actuator. Advantageously, the second calculation mode is chosen for controlling a clutch actuator with elastic diaphragm. Advantageously, the third calculation mode is chosen to drive a dog synchronizer and interdiction device. Advantageously, the third mixed calculation mode presents a calculation phase as a function of a force reference during the synchronization phase under the effect of the prohibition device, preceded and / or followed by a calculation phase based on a setpoint position or speed of the finger, corresponding to the approach phases and / or interconnection of the synchronizer. According to one embodiment, the position of an element of the dynamically located actuator upstream of the progressivity mechanism and the position of the actuator operating interface are measured over time. Advantageously, when the calculation takes into account a setpoint force applied by the actuating interface, the mechanical play of the actuator is also taken into account. Advantageously, the calculation takes into account a mapping of the value of the force applied by the actuation interface as a function of the deformation of the progressivity mechanism, and therefore as a function of the variation, with respect to the state of the actuator at rest, the distance between the upstream element and the operating interface of the actuator. Advantageously, the dynamic friction of the actuator is taken into account by using a first-order filter. Advantageously, when the calculation takes into account a position setpoint of the actuation interface, the dynamic friction of the actuator is also taken into account by using a first-order filter. Other features and advantages of the invention will appear on reading the detailed description of an embodiment taken by way of non-limiting example and illustrated by the appended drawing, in which FIG. 1 is a diagram of a actuator, two actuable members and the actuator control device. As illustrated in FIG. 1, the actuator 1 comprises a drive geared motor 2, a translation guide means 3 and a progressivity mechanism 4. The drive geared motor 2 comprises an electric motor 5, a geared gearbox 6 and a control system 7 of the motor supply 5. The gear reducer 6 drives a worm 8 on which is mounted a nut 9 immobilized in rotation by a groove and a conjugate key 10 extending longitudinally in the axis of the worm 8. The translation guiding means 3 of the nut 9 is constituted by the worm 8 and the groove / key system 10. Any other mechanical means for transforming the rotation of the motor 5 in translation of the nut 9 is suitable. The progressivity mechanism could also be a torsional stiffness device and operate by angular rather than linear deformation. In this case, the guidance is no longer performed according to a translation movement but rotation. The progressivity mechanism 4 comprises a spring 11 and a hub 12 guided in translation one and the other by the worm 8. Advantageously, a groove / keyway system 10a makes it possible to prevent the hub 12 from rotating. hub 12 also comprises a drive finger 12a and constitutes an actuating interface 12 of the actuator. Depending on the position of the finger 12a, the actuating interface 12 may cause either a friction cone synchronizer 13 or a dry diaphragm clutch 14 through forks 15 and 15a.

La chaîne cinématique reliant le moteur électrique 5 aux fourchettes 15 ou 15a comprend donc successivement le réducteur à engrenage, la vis sans fin 8, l'écrou 9, le ressort 11 et l'interface d'actionnement 12. Le long de cette chaîne cinématique, de nombreux jeux mécaniques peuvent se présenter : à l'intérieur du réducteur à engrenage 6, entre l'écrou 9 et la vis 8, entre l'interface d'actionnement 12 et la fourchette 15 ou 15a. On va maintenant décrire le dispositif et le procédé de pilotage de l'actionneur précédemment décrit. Un tel pilotage permet notamment de réduire les décalages temporels malgré l'existence de jeux mécaniques dans la chaîne cinématique. Le dispositif de pilotage permet également de maîtriser l'effort exercé et/ou la position de l'interface d'actionnement 12 malgré la présence du mécanisme de progressivité 4. Le dispositif de pilotage 16 comprend un moyen de calcul 17, un moyen de détermination 18 d'une consigne de position x* de l'interface d'actionnement 12, un moyen de détermination 19 d'une consigne d'effort F* à exercer par l'interface d'actionnement 12, un moyen de sélection 20 du mode de calcul à appliquer. Le moyen de calcul 17 comprend également une cartographie 21 du type effort/déformation de l'actionneur 1. Le dispositif de pilotage 16 comprend également un capteur amont 22 permettant de mesurer une position Pl(t) de l'écrou 9 situé dynamiquement en amont du mécanisme de progressivité 4 et un capteur aval 23 situé en aval du ressort 1 et permettant de mesurer la position P2(t) de l'interface d'actionnement 12 le long de l'axe d'entraînement de la vis sans fin 8. On va maintenant décrire les différents modes de calcul. Dans un premier mode de calcul, le moyen de calcul 17 reçoit la consigne F* d'effort à appliquer par l'interface d'actionnement 12. 8~(t) est la consigne de la position du moteur 5 à calculer. Pl(t) et P2(t) sont les positions mesurées à l'instant t par respectivement les capteurs amont 22 et aval 23. L est la longueur neutre séparant les capteurs amont et aval 22, 23 lorsque le ressort 11 est détendu. c(t) est la déformation instantanée du ressort 11. c(t) est positif si le ressort est comprimé et négatif si le ressort est étendu. On a : P2(t) û Pl(t) = L û e(t) (1) Si est le coefficient de proportionnalité du réducteur à engrenage 6 et du système vis-écrou 8, 9, on a : The kinematic chain connecting the electric motor 5 to the forks 15 or 15a thus comprises successively the gear reducer, the worm 8, the nut 9, the spring 11 and the actuating interface 12. Along this kinematic chain many mechanical games can occur: inside the gear reducer 6, between the nut 9 and the screw 8, between the actuating interface 12 and the fork 15 or 15a. We will now describe the device and the control method of the actuator described above. Such a control makes it possible in particular to reduce the time offsets despite the existence of mechanical games in the kinematic chain. The control device also makes it possible to control the force exerted and / or the position of the actuating interface 12 despite the presence of the progressiveness mechanism 4. The control device 16 comprises a calculation means 17, a determination means 18 of a position command x * of the actuating interface 12, a means 19 for determining a force setpoint F * to be exerted by the actuating interface 12, a mode selection means 20 calculation to apply. The calculating means 17 also comprises a mapping 21 of the force / deformation type of the actuator 1. The control device 16 also comprises an upstream sensor 22 for measuring a position Pl (t) of the nut 9 located dynamically upstream. the progressivity mechanism 4 and a downstream sensor 23 located downstream of the spring 1 and making it possible to measure the position P2 (t) of the actuating interface 12 along the driving axis of the worm 8. We will now describe the different modes of calculation. In a first calculation mode, the calculation means 17 receives the instruction F * of effort to be applied by the actuation interface 12. 8 ~ (t) is the setpoint of the position of the engine 5 to be calculated. Pl (t) and P2 (t) are the positions measured at time t by the upstream and downstream sensors respectively 23. L is the neutral length separating the upstream and downstream sensors 22, 23 when the spring 11 is expanded. c (t) is the instantaneous deformation of the spring 11. c (t) is positive if the spring is compressed and negative if the spring is extended. We have: P2 (t) û Pl (t) = L û e (t) (1) If is the coefficient of proportionality of the gear reducer 6 and the screw-nut system 8, 9, we have:

6 (t) _ X.Pl(t) (2) Enfin, J est le jeu mécanique cumulé sur l'ensemble de la chaîne cinématique comprise entre les deux pièces dont les positions sont mesurées. K est la raideur du ressort 11. F(t) est l'effort appliqué par l'interface d'actionnement 12. On a : e(t)= J ù+ Kt) (3) On peut également tenir compte des non-linéarités du mécanisme de progressivité 4 par la formule générale : 6 (t) _ X.Pl (t) (2) Finally, J is the cumulative mechanical clearance over the entire kinematic chain between the two parts whose positions are measured. K is the stiffness of the spring 11. F (t) is the force applied by the actuating interface 12. We have: e (t) = J ù + Kt) (3) We can also take into account the linearity of the progressivity mechanism 4 by the general formula:

E(t)=.Î[F(t)] (4) La consigne instantanée de position e*(t) du moteur électrique 5, dans le cas d'un actionneur avec jeu mécanique J et comportement linéaire du mécanisme de progressivité 4 est donc : et(t)_X. (P2(t)ûL)+2+ K (5) (P2(t)-L) représente la position de l'écrou 9 si aucun effort n'est transmis par le ressort 11 et e(t) représente la compression du 10 ressort 11. Dans le cas d'un comportement non-linéaire du mécanisme de progressivité, avec ou sans jeu, la consigne de position e*(t) du moteur est donnée par la formule : E (t) =. Î [F (t)] (4) The instantaneous positional setpoint e * (t) of the electric motor 5, in the case of an actuator with mechanical play J and linear behavior of the progressivity mechanism 4 is therefore: and (t) _X. (P2 (t) ûL) +2+ K (5) (P2 (t) -L) represents the position of the nut 9 if no force is transmitted by the spring 11 and e (t) represents the compression of the Spring 11. In the case of a non-linear behavior of the progressivity mechanism, with or without play, the position reference e * (t) of the motor is given by the formula:

15 et (t) = X.[(P2(t)û L)+ f[F* ]] (6) And (t) = X. [(P2 (t) û L) + f [F *]] (6)

La fonction f est fournie au moyen de calcul 17 par la cartographie 21. 20 On peut également tenir compte de l'inertie des pièces en mouvement et du frottement entre les composants en introduisant un filtre du premier ordre dans le calcul de la consigne de position du moteur 5. Celle-ci est alors donnée par la formule : 25 et =X. f[F 1+D+ (P2ûL)ûD l+TI •p où p est la variable fréquentielle de la place habituellement utilisée pour modéliser le comportement dynamique d'un système. D est un décalage initial de la réaction du filtre de premier ordre. D est 30 supérieur à 2 de manière que la valeur initiale de la consigne de (7) position moteur permette de franchir rapidement le jeu mécanique et de commencer à comprimer ou à détendre le ressort 11. On va maintenant décrire un deuxième mode de calcul dans lequel une deuxième consigne de position moteur ez(t) est calculée à partir d'une consigne x* de position de l'interface d'actionnement 12. Le calcul en statique de cette consigne instantanée peut être donné par : The function f is supplied to the calculation means 17 by the map 21. It is also possible to take into account the inertia of the moving parts and the friction between the components by introducing a first-order filter in the calculation of the position command. 5. This is then given by the formula: 25 and = X. f [F 1 + D + (P2ûL) ûD l + TI • p where p is the frequency variable of the space usually used to model the dynamic behavior of a system. D is an initial offset of the reaction of the first order filter. D is 30 greater than 2 so that the initial value of the setpoint of (7) engine position allows to quickly pass the mechanical play and begin to compress or relax the spring 11. We will now describe a second method of calculation in which a second motor position setpoint ez (t) is calculated from a setpoint x * of the position of the operating interface 12. The static calculation of this instantaneous setpoint can be given by:

e;(t)= x.[x(*t) -(P2(t)-pi(t))1 (8) I1 est également possible de tenir compte des frottements et de l'inertie des composants en introduisant un filtre du premier ordre dans le calcul de la consigne de la position moteur : e; (t) = x. [x (* t) - (P2 (t) -pi (t)) 1 (8) It is also possible to take into account the friction and inertia of the components by introducing a filter first order in the calculation of the setpoint of the motor position:

P2ùPl 1+T2 •p On va maintenant décrire un troisième mode de calcul mixte convenant pour un synchroniseur à crabot et levier de freinage. Lors d'une première période de temps correspondant à une phase 20 d'approche du baladeur, le moyen de sélection 20 ordonne au moyen de calcul 17 de calculer la consigne de position 0* du moteur en fonction d'une consigne de position x* selon l'une ou l'autre des deux formules (8) ou (9). La consigne de position x* correspond alors à la position où un baladeur du synchroniseur commence à pousser le levier 25 de freinage. Ainsi, grâce à un pilotage en fonction d'une consigne de position, le baladeur se rend rapidement en contact avec le levier de freinage. A partir de cette position, il n'est plus possible au baladeur de continuer à avancer car le levier bloque la progression du baladeur jusqu'à ce que la vitesse relative du moyeu et de la roue concernée soit 30 synchronisée. Dans une deuxième période de temps correspondant à une phase de synchronisation du synchroniseur, le moyen de sélection 20 bascule 15 (9) alors sur le deuxième mode de calcul et impose au moyen de calcul 17 de générer une consigne de position Oit) moteur en fonction d'une consigne d'effort F*. Cette consigne d'effort est plus ou moins élevée selon la rapidité avec laquelle les circonstances imposent de synchroniser le moyeu de synchroniseur et la roue concernée. Le fait de passer d'une phase de pilotage par consigne de position à un pilotage par consigne d'effort à appliquer permet de maîtriser cet effort sans risquer de dégrader le moteur d'entraînement 2 de l'actionneur. P2iP 1 + T2 • p We will now describe a third mixed calculation mode suitable for a synchronizer clutch and brake lever. During a first period of time corresponding to an approach phase 20 of the player, the selection means 20 orders the calculation means 17 to calculate the position setpoint 0 * of the engine according to a position command x * according to either of the two formulas (8) or (9). The position command x * then corresponds to the position where a player of the synchronizer begins to push the brake lever 25. Thus, thanks to a control according to a position setpoint, the player is quickly in contact with the brake lever. From this position, it is no longer possible for the player to continue to advance because the lever blocks the progression of the player until the relative speed of the hub and the wheel concerned is synchronized. In a second period of time corresponding to a synchronization phase of the synchronizer, the selection means 20 switches to the second calculation mode and then causes the calculation means 17 to generate a position reference Oit) based on a force instruction F *. This set of effort is higher or lower depending on the speed with which circumstances require to synchronize the synchronizer hub and the wheel concerned. The fact of going from a control phase by position command to a control by force reference to be applied allows to control this effort without the risk of degrading the drive motor 2 of the actuator.

Enfin, dans une troisième période de temps, une fois la synchronisation entre le moyeu et la roue concernée effectué, le moyen de sélection 20 revient à un pilotage du moteur par consigne de position. Cela correspond à une phase de crabotage. Le pilotage en position convient mieux car la phase de crabotage doit être rapide et requière un effort modéré de l'actionneur. De plus, la maîtrise de l'état du synchroniseur à cône de friction est garantie lorsque le baladeur arrive à une position finale connue, et ce avec une vitesse maîtrisée et sans effort de poussée résiduelle, afin de ne pas provoquer de choc entre le baladeur et sa butée de fin de course. Finally, in a third period of time, once the synchronization between the hub and the wheel concerned, the selection means 20 returns to a motor control position by position. This corresponds to a phase of interconnection. Steering in position is better because the phase of interconnection must be fast and requires a moderate effort of the actuator. In addition, the control of the state of the friction cone synchronizer is guaranteed when the player arrives at a known final position, and with a controlled speed and without residual thrust force, so as not to cause shock between the player and its limit stop.

Dans ce troisième cas, la réalisation de transitions entre les deux modes de calcul de la consigne de position 0 *(t) moteur, à partir respectivement des consignes de position x*, fournie par le moyen de détermination 18, et d'effort F* fournie par le moyen de détermination 18, peut générer des difficultés d'initialisation des calculs et de stabilité. Avantageusement, il est possible de plutôt réaliser les deux modes de calcul de façon simultanée et d'en arbitrer les résultats par simple saturation, en appliquant la valeur de consigne de position 0 *(t) moteur la plus faible. Par ce procédé, on contrôle simultanément la position x* et l'effort F* par limitation mutuelle des deux consignes. In this third case, the realization of transitions between the two modes of calculation of the position setpoint 0 * (t) engine, respectively from the position setpoints x *, provided by the determining means 18, and effort F * provided by the determination means 18, can generate difficulties of initialization calculations and stability. Advantageously, it is possible to carry out the two calculation modes simultaneously and to arbitrate the results by simple saturation, by applying the lowest position reference value 0 * (t). By this method, the position x * and the force F * are simultaneously controlled by mutual limitation of the two setpoints.

Claims

REVENDICATIONS1. Steering device (16) for mechanical actuator (1) with progressivity mechanism (4) of the force transmitted to an actuating interface (2), comprising means for calculating (17) a position command of a drive motor (2) of the actuator (1), characterized in that said calculating means (17) is connected to a means (19) for determining a force reference (F (t) apply by the actuator operating interface (12), and that said calculating means (17) is able to calculate a first motor position setpoint (0l (t)) as a function of said effort setpoint (FFt.

2. Device according to claim 1, comprising a first position sensor (22) of an element (9) of the actuator (1) dynamically located upstream of the progressivity mechanism (4) and a second position sensor (23). ) of the actuator interface (12) of the actuator (1), the first and second sensors (22, 23) being connected to the calculating means (17).

3. Device according to claim 2, wherein the calculating means (17) of the motor position setpoint (01 * (t)) is connected to a force / stroke mapping (21) of the progressivity mechanism (4).

4. Device according to one of claims 1 to 3, for actuator having a mechanical play (J), wherein the calculating means is connected to a means for determining said mechanical play.

5. Device according to claim 4, wherein the means for calculating the first motor position setpoint (0l * (t)) comprises a first-order filter with a positive offset (D) of the reaction of the filter greater than half. mechanical game.

6. Device according to one of claims 1 to 5, comprising means for determining a position command (x *) of the actuator interface (12) of the actuator (1), a calculation means (17) a second instruction (8 (t)) of the position of the drive motor (2) of the actuator as a function of said position command (x *) and a selection means (20) of the first or the second motor position setpoint to be applied (6 ~ (t), 6z (t)).

7. Device according to claim 6, wherein the means for calculating the second motor position setpoint (6; (t comprises a first-order filter.

8. Device according to one of claims 1 to 7, comprising a control system (7) of the engine position, adapted to receive the engine position command (6 ~ (t), 6z (t)) and to actuating the drive motor (2) of the actuator according to limiting parameters of the motor (2).

9. Mechanical actuator (1) comprising a control device (16) according to one of the preceding claims, a means for guiding in translation (3) of the actuating interface (12) and an elastic spring (11). ), one end of said spring (11) being fixed to the actuating interface (12) and the other end being driven in translation by an electric drive motor (5).

10. Gearbox comprising a clutch with elastic diaphragm (14) and a friction cone synchronizer (13) actuated by the same actuator and comprising a device for controlling said actuator according to one of claims 1 to 8.

Gearbox comprising a clutch synchronizer and prohibition device and a friction cone synchronizer, actuated by the same actuator (1) and comprising a control device (16) of said actuator according to one of claims 1 to 8.

12. A method for controlling a mechanical actuator with a progressivity mechanism, in which a position command (0l * (t)) of a drive motor (2) of the actuator (1), characterized by the fact that it comprises at least a first calculation mode taking into account a force reference (F * (t)) to be applied by the actuator (1).

13. The method of claim 12, wherein a calculation mode is chosen to be applied to the motor position setpoint among at least three possible calculation modes, a second possible calculation mode taking into account a position command (x * ( t)) of the operating interface (12) of the actuator, and a third possible calculation mode taking into account alternatively a position setpoint (x * (t)) of the operating interface (12) and a force reference (F * (t)) to be applied by the actuator (1).

14. The method of claim 12, wherein a calculation mode is chosen to be applied to the engine position reference taking into account both a position command (x * (t)) of the actuating interface (12). ) of the actuator, and a force reference (F * (t)) to be applied by the actuator (1), the result of the two calculations being arbitrated by mutual saturation.